[发明专利]涡轮壳体和用于引导废气的方法

说明书

技术领域

本发明的示例性实施例涉及强制进气系统，更特别地，涉及用于涡轮增压器的涡轮壳体。

背景技术

在现代内燃机（包括汽油机和柴油机）中强制进气（包括涡轮增压器）的使用常常用于增大发动机进气空气量和发动机的功率输出。另外，内燃机制造商面临遵守释放氮氧化物（特别是一氧化氮）、以及未燃和部分氧化的碳氢化合物、一氧化碳、颗粒物质和其它污染物质的排放标准的挑战任务。为了降低发动机的污染物质排放，使用废气后处理系统来减少从发动机流出的废气内的污染物质。

另外，涡轮由废气驱动，所以发动机、涡轮增压器和废气后处理系统之间废气的有效连通需要这些系统的协同设计。随着发动机变得越来越复杂，各种部件的封装使得涡轮增压器的设计具有挑战性。例如，由于排放规定变得越加严格和封装限制不断增加，可将紧密联接的催化转化器直接安装于涡轮增压器排气出口。这会影响涡轮增压器和/或废气后处理系统的性能。另外，涡轮增压器和后处理系统的改良封装和设计会降低部件的复杂程度和数量，从而导致降低成本及提高效率和性能。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种用于内燃机的强制进气系统的涡轮壳体，该涡轮壳体包括：与构造成容纳涡轮叶轮的涡轮蜗壳流体连通的涡轮入口通道，该涡轮入口通道构造成将废气流从排气歧管引导至所述涡轮叶轮。所述壳体还包括与所述涡轮蜗壳流体连通的涡轮出口通道，所述涡轮出口通道构造成将所述废气流引导至连接在所述涡轮出口通道上的催化转化器，其中所述涡轮出口通道包括锥形通道。

在本发明的另一示例性实施例中，提供了一种用于在内燃机的强制进行系统中引导废气的方法，其中所述方法包括：通过涡轮入口通道将废气流从排气歧管引导至涡轮蜗壳，该涡轮蜗壳构造成容纳涡轮叶轮；以及将所述废气流从所述涡轮蜗壳引导至涡轮出口通道，其中所述涡轮出口通道包括锥形基本不对称的通道。所述方法还包括将所述废气流从所述涡轮出口通道引导至联接在所述涡轮出口通道上的催化转化器。

本发明提供下列技术方案。

技术方案1：一种用于内燃机的强制进气系统的涡轮壳体，所述涡轮壳体包括：

与构造成容纳涡轮叶轮的涡轮蜗壳流体连通的涡轮入口通道，该涡轮入口通道构造成将废气流从排气歧管引导至所述涡轮叶轮；以及

与所述涡轮蜗壳流体连通的涡轮出口通道，所述涡轮出口通道构造成将所述废气流引导至联接在所述涡轮出口通道上的催化转化器，其中所述涡轮出口通道包括锥形通道。

技术方案2：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述锥形通道构造成使所述废气流分布在所述催化转化器的载体面上。

技术方案3：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述锥形通道沿着所述锥形通道的内表面引导所述废气流的一部分。

技术方案4：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述锥形通道的内表面包括沿着所述废气流的方向增大的流通面积。

技术方案5：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述锥形通道的内表面包括基本上弧形的横截面。

技术方案6：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述涡轮出口的孔通过联接器联接至所述催化转化器。

技术方案7：如技术方案6的涡轮壳体，其中所述联接器包括焊缝或绑带。

技术方案8：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述涡轮出口通道在选定操作条件下具有大于约0.9的进入所述催化转化器的流动均匀性值。

技术方案9：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述涡轮出口通道包括基本上不对称的通道。

技术方案10：如技术方案1的涡轮壳体，其中所述涡轮壳体包括传感器壳体，该传感器壳体构造成将传感器基本上定位在沿着所述涡轮出口通道内表面的流动通道内。

技术方案11：一种用于内燃机的涡轮增压器，所述涡轮增压器包括：

涡轮壳体，其构造成从排气歧管接收废气流；以及

集成在所述涡轮壳体内的涡轮出口通道，该涡轮出口通道为与涡轮蜗壳流体连通的基本不对称通道，该涡轮出口通道构造成联接至催化转化器并将所述废气流从所述涡轮蜗壳引导至催化转化器载体。

技术方案12：如技术方案11的涡轮增压器，其中所述涡轮出口通道包括锥形通道。

技术方案13：如技术方案12的涡轮增压器，其中所述锥形通道沿着所述锥形通道的内表面引导所述废气流的一部分。

技术方案14：如技术方案11的涡轮增压器，其中所述涡轮出口通道的内表面包括基本上弧形的横截面。